一體式免鑽球座引鞋的製作方法

2023-05-24 14:46:21

本發明涉及一種石油鑽探工程工具，尤其是一種一體式免鑽球座引鞋。

背景技術：

球座短節和引鞋是石油工程完井作業中經常用到的工具，其主要作用分別是跟座封球配合承壓和引導管串順利下入。目前廣泛使用的球座短節和引鞋一般使用方法是：引鞋安裝在管串最下端，為管串提供引導，確保管串順利下入，球座短節則與引鞋分開連接，二者之間可以連接若干管柱。其普遍的特點是球座短節內的球座和引鞋的引鞋帽都是固定在本體上，在施工完成後，進行下一步作業前，必須下入鑽具將其鑽除。其主要的不足在於：會造成後續工序較多；施工時間較長；如果管串內徑小還會造成鑽具難以下入；增加施工成本；尤其對於利用封隔器進行層間封隔，不進行水泥漿固井的完井方式，下鑽鑽除附件會破壞封隔系統，導致層間封隔失敗。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種一體式免鑽球座引鞋，可以在完井施工後通過繼續憋壓，使連接在本體上的一體式內芯脫落並自由掉入井底，從而可以省掉後續鑽除工序，降低施工風險，節約施工時間和成本

為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：一種一體式免鑽球座引鞋，包括座封球和本體，筒狀的本體的上端加工有套管內螺紋，下半部靠近端面均布加工有多個剪銷孔，球座內芯與引鞋導引機構設計成一體式內芯，一體式內芯上半部是球座部分，下半部是空心引鞋帽部分，球座部分的外側分別加工有剪銷槽和密封槽，一體式內芯球座部分的外側與本體內側面形成配合，空心引鞋帽部分露出本體下端，剪銷槽與本體的剪銷孔對齊，壓力剪銷安裝在剪銷孔和剪銷槽內，安裝在密封槽內的密封總成與本體內側面形成密封。

所述本體下端部加工成45°斜面，在球座部分與引鞋帽部分的外緣之間以45°斜臺階面過渡，與本體下端部斜面形成配合；球座部分的內部製成與座封球形成密封的光滑的45°錐形斜面，錐形斜面底部用圓形通孔與下部的空心引鞋帽連接貫穿，引鞋帽部分設計成向下收口的45°錐形。

所述一體式內芯用可鑽材料鑄造而成。

本發明的有益效果是：可壓力憋脫的一體式球座引鞋，既能夠在施工前正常進行鑽井液循環，也能夠在完井施工結束後，通過憋壓憋脫連接在本體上的一體式內芯，使之掉入井底，從而在後續施工前，省掉專門下鑽具鑽除內芯的工序，降低施工風險，節省施工時間，縮短建井周期，降低單井成本。

附圖說明

圖1是本發明一體式免鑽球座引鞋的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明：

如圖1所示，本發明的一體式免鑽球座引鞋，包括座封球1和本體2，筒狀的本體2的上端加工有套管內螺紋，下半部靠近端面均布加工有多個剪銷孔，球座內芯與引鞋導引機構設計成一體式內芯5，一體式內芯5上半部是球座部分，下半部是空心引鞋帽部分，球座部分的外側分別加工有剪銷槽和密封槽，一體式內芯5球座部分的外側與本體內側面形成配合，空心引鞋帽部分露出本體2下端，剪銷槽與本體2的剪銷孔對齊，壓力剪銷3安裝在剪銷孔和剪銷槽內，安裝在密封槽內的密封總成4與本體內側面形成密封。

所述本體2下端部加工成45°斜面，在球座部分與引鞋帽部分的外緣之間以45°斜臺階面過渡，與本體2下端部斜面形成配合；球座部分的內部製成與座封球1形成密封的光滑的45°錐形斜面，錐形斜面底部用圓形通孔與下部的空心引鞋帽連接貫穿，引鞋帽部分設計成向下收口的45°錐形。

所述一體式內芯5用可鑽材料鑄造而成。

具體地說，座封球1是由黃銅加工而成的光滑圓球。本體2是由合金鋼管制成，其上端加工有套管內螺紋，下半部靠近端面均布加工有六個剪銷孔，其內部是一段光滑的密封面，下端部加工成45°斜面；一體式內芯5設計成將球座內芯與引鞋導引機構一體化，用可鑽材料鑄造而成，其上半部是球座部分，下半部是空心引鞋帽部分，球座部分的內部製成光滑的45°錐形斜面，可以與座封球1形成密封，錐形斜面底部用圓形通孔與下部的空心引鞋帽連接貫穿，引鞋帽部分設計成向下收口的45°錐形。球座部分的外側分別加工有剪銷槽和密封槽，密封總成安裝在密封槽內。在球座部分與引鞋帽部分的外緣之間以45°斜臺階面過渡，可與本體2下端部斜臺階面形成配合。一體式內芯5通過球座部分的外側與本體內側的密封面形成配合，此時剪銷槽與本體2的剪銷孔對齊，壓力剪銷3即安裝在剪銷孔和剪銷槽內，而密封槽內的密封總成4與本體內部的密封面形成密封。

在管串下入過程中，一體式內芯5可以起到引導作用，防止管串鍥入井壁，而在施工過程中，通過投入座封球1，與球座形成密封可以有效的承壓，使得完井施工中所使用的完井工具順利實現動作，施工結束後，通過井口打壓至設定壓力，可以將一體式內芯5憋脫，使其能夠在自重作用下自由落入井底，省掉後期作業前的鑽除工序，節省施工時間，降低單井成本。同時本體2下端設計的45°斜臺階面也可為後續施工下入工具提供很好的引導，使其能順利下入。

本發明的球座引鞋主要是用於石油鑽探工程中的不固井完井施工中，其主要的作用有兩個：一是在管串下入過程中提供引導作用，避免管串底端鍥入井壁，利於管串順利下入；二是在完井施工作業時，既能夠在施工前正常循環鑽井液，也可以在施工中通過投球憋壓，使管串內部達到預定壓力，從而使完井施工中所使用的完井工具能夠順利實現動作。

通過改進現有球座短節和引鞋，設計出全新結構的一體式球座引鞋，既能夠在完井施工前正常進行鑽井液循環，又能夠在完井施工後通過憋壓將連接在本體上的一體式內芯憋脫並自由掉入井底，從而在後續施工前，省掉下鑽鑽除內芯的工序，降低施工風險，節省施工時間，縮短建井周期，降低施工成本。

綜上所述，本發明的內容並不局限在上述的實施例中，相同領域內的有識之士可以在本發明的技術指導思想之內可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本發明的範圍之內。